RU2244523C2 - Radiofrequency thermic balloon catheter - Google Patents
Radiofrequency thermic balloon catheter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244523C2 RU2244523C2 RU2003108529/14A RU2003108529A RU2244523C2 RU 2244523 C2 RU2244523 C2 RU 2244523C2 RU 2003108529/14 A RU2003108529/14 A RU 2003108529/14A RU 2003108529 A RU2003108529 A RU 2003108529A RU 2244523 C2 RU2244523 C2 RU 2244523C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- balloon
- radio frequency
- cylinder
- balloon catheter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к радиочастотному термическому баллонному катетеру (РТБК), а конкретнее, к радиочастотному термическому баллонному катетеру для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.The present invention relates to a radio frequency thermal balloon catheter (RTBC), and more particularly, to a radio frequency thermal balloon catheter for the treatment of cardiovascular diseases.
Способы лечения с использованием раздуваемого баллона и электрода, помещенного в этот баллон и способного создавать радиочастотное электрическое поле подачей в электрод радиочастотной энергии для нагревания тканей, контактирующих с баллоном, с целью лечения, раскрыты, например, в патентах Японии 2538375, 2510428 и 2574119, выданных заявителю настоящего изобретения. Для достижения удовлетворительного лечебного эффекта ткани, контактирующие с баллоном, должны нагреваться равномерно или однородно. Однако проводники, образующие электрод, не могут равномерно располагаться в баллоне. Если проводники электрода расположены неравномерно, жидкость, содержащаяся в баллоне, нагревается неравномерно или неоднородно. Разница локальной температуры жидкости, содержащейся в баллоне, также возрастает вследствие конвенции, и температура верхней части баллона становится выше. Следовательно, в баллоне неизбежно температура распределяется неравномерно или неоднородно. Поэтому ткань, контактирующую с баллоном, невозможно равномерно нагреть.Methods of treatment using an inflated balloon and an electrode placed in this balloon and capable of generating a radio frequency electric field by applying radio frequency energy to the electrode to heat the tissues in contact with the balloon for the purpose of treatment are disclosed, for example, in Japanese Patents 2538375, 2510428 and 2574119, issued the applicant of the present invention. To achieve a satisfactory therapeutic effect, the tissues in contact with the balloon should be heated evenly or uniformly. However, the conductors forming the electrode cannot be evenly positioned in the cylinder. If the conductors of the electrode are uneven, the liquid contained in the cylinder is heated unevenly or nonuniformly. The difference in local temperature of the liquid contained in the cylinder also increases due to convention, and the temperature of the upper part of the cylinder becomes higher. Consequently, in the cylinder, the temperature is inevitably distributed unevenly or nonuniformly. Therefore, the fabric in contact with the balloon cannot be uniformly heated.
Соответственно, задачей настоящего изобретения является решение тех проблем, которые имелись в предшествующем уровне техники, и предоставление радиочастотного термического баллонного катетера, способного равномерно нагревать ткани, контактирующие с баллоном, для того, чтобы в пораженной части безопасно и точно достичь такую термотерапию, как отсечение ткани или гипертермию.Accordingly, it is an object of the present invention to solve the problems that existed in the prior art and to provide a radio-frequency thermal balloon catheter capable of uniformly heating tissues in contact with the balloon so that thermotherapy such as tissue cut-off can be safely and accurately achieved in the affected part or hyperthermia.
В соответствии с настоящим изобретением, радиочастотный термический баллонный катетер включает в себя катетер, состоящий из наружного стержня и внутреннего стержня, проходящего через наружный стержень с тем, чтобы обеспечить возможность его скольжения относительно наружного стержня; надуваемый баллон, способный надуваться таким образом, чтобы вступать в контакт с участком поражения-мишени, и установленный между соответствующими передними концевыми частями наружного и внутреннего стержня; радиочастотный электрод, используемый для подачи радиочастотной энергии в комбинации с противоэлектродом, проходящим в стенке баллона или внутри баллона, причем противоэлектрод расположен в заданном положении; проволочный вывод, электрически соединенный с радиочастотным электродом; температурный датчик, способный регистрировать температуру жидкости, содержащейся в баллоне; и средство, обеспечивающее равномерное распределение температуры, для равномерного распределения температуры в жидкости, содержащейся баллоне.In accordance with the present invention, an RF thermal balloon catheter includes a catheter consisting of an outer shaft and an inner shaft extending through the outer shaft to allow it to slide relative to the outer shaft; an inflatable balloon capable of inflating in such a way as to come into contact with the target lesion area, and installed between the respective front end parts of the outer and inner rod; a radio frequency electrode used to supply radio frequency energy in combination with a counter electrode extending in the wall of the container or inside the container, the counter electrode being in a predetermined position; a wire terminal electrically connected to a radio frequency electrode; a temperature sensor capable of detecting the temperature of the liquid contained in the cylinder; and means for providing a uniform temperature distribution for evenly distributing the temperature in the liquid contained in the cylinder.
Средство, обеспечивающее равномерное распределение температуры, обеспечивает равномерное распределение температуры в жидкости, содержащейся баллоне, для предотвращения неравномерного распределения температуры в жидкости, содержащейся баллоне, вследствие конвенции или подобных процессов с тем, чтобы участок поражения-мишени в контакте с баллоном мог равномерно нагреваться радиочастотным нагреванием. Поскольку можно обеспечить равномерное распределение температуры в жидкости, содержащейся в баллоне, то температуру жидкости, измеряемую температурным датчиком, можно сделать точно совпадающей с температурой участка поражения-мишени и, таким образом, можно точно регулировать температуру участка поражения-мишени.The tool that provides a uniform temperature distribution provides a uniform temperature distribution in the liquid contained in the cylinder, to prevent uneven temperature distribution in the liquid contained in the cylinder, due to convention or similar processes, so that the target lesion in contact with the cylinder can be uniformly heated by radiofrequency heating . Since it is possible to ensure a uniform temperature distribution in the liquid contained in the cylinder, the temperature of the liquid measured by the temperature sensor can be made exactly the same as the temperature of the target-lesion site, and thus, the temperature of the target-lesion region can be precisely controlled.
Средство, обеспечивающее равномерное распределение температуры, может представлять собой перемешивающее средство для перемешивания жидкости, содержащейся в баллоне. Перемешивающее средство перемешивает жидкость для обеспечения равномерного распределения температуры в жидкости.The means for evenly distributing the temperature may be a mixing means for mixing the liquid contained in the cylinder. A stirring agent mixes the liquid to ensure uniform temperature distribution in the liquid.
Радиочастотный термический баллонный катетер может далее включать в себя поворотную переднюю втулку, надетую на переднюю концевую часть внутреннего стержня для вращения вокруг оси катетера; поворотную заднюю втулку, надетую на переднюю концевую часть наружного стержня для вращения вокруг оси катетера; и поворотную основную втулку, удерживающую проволочный вывод так, что радиочастотную энергию можно подать на проволочный вывод, и проволочный вывод можно повернуть; причем радиочастотный электрод включает в себя множество электродных проводов, проходящих параллельно друг другу, между поворотной передней втулкой и поворотной задней втулкой, а перемешивающее средство включает вращательное приводное средство для приведения в действие радиочастотного электрода, поворотной передней втулки, поворотной задней втулки, проволочного вывода и поворотной основной втулки для вращения.The radiofrequency thermal balloon catheter may further include a pivoting front sleeve worn on the front end portion of the inner shaft for rotation about the axis of the catheter; a rotatable rear sleeve worn on the front end portion of the outer shaft for rotation around the axis of the catheter; and a rotatable main sleeve holding the wire terminal so that radio frequency energy can be supplied to the wire terminal, and the wire terminal can be rotated; moreover, the radio frequency electrode includes a plurality of electrode wires running parallel to each other between the rotatable front sleeve and the rotatable rear sleeve, and the mixing means includes rotary drive means for actuating the radio frequency electrode, rotatable front sleeve, rotatable rear sleeve, wire terminal and rotatable main hub for rotation.
Вращательное приводное средство перемешивающего средства управляет радиочастотным электродом, поворотной передней втулкой, поворотной задней втулкой, проволочным выводом и поворотной основной втулкой для вращения с целью поворота радиочастотного электрода во время подачи радиочастотной энергии. Таким образом, может быть достигнута равномерная подача радиочастотной энергии, и распределение температуры может быть сделано однородным с помощью перемешивающего воздействия вращающегося радиочастотного электрода.The rotary drive means of the stirring means controls the radio frequency electrode, the rotatable front sleeve, the rotatable rear sleeve, the wire terminal and the rotatable main sleeve for rotation to rotate the radio frequency electrode while supplying the radio frequency energy. Thus, a uniform supply of radio frequency energy can be achieved, and the temperature distribution can be made uniform by the mixing action of the rotating radio frequency electrode.
Радиочастотный электрод может включать множество электродных проводов, соединенных с поворотной передней втулкой и поворотной задней втулкой параллельно друг другу. Таким образом, радиочастотный электрод может быть легко сформирован и может быть равномерно распределен в баллоне.A radio frequency electrode may include a plurality of electrode wires connected to the pivoting front sleeve and the pivoting rear sleeve parallel to each other. Thus, the radio frequency electrode can be easily formed and can be evenly distributed in the container.
Предпочтительно, линейно проходящие электродные провода, формирующие радиочастотный электрод, могут изгибаться в дугообразный профиль с тем, чтобы проходить вдоль внутренней поверхности баллона, когда наружный стержень и внутренний стержень перемещаются по оси относительно друг друга для заполнения баллона.Preferably, the linearly extending electrode wires forming the radio frequency electrode can be bent into an arcuate profile so as to extend along the inner surface of the container when the outer rod and inner rod move axially relative to each other to fill the balloon.
Жидкость, содержащуюся в баллоне, можно эффективно перемешивать вращением электродных проводов радиочастотного электрода, изогнутых с приданием им дугообразного профиля, и может быть создано однородное радиочастотное электрическое поле.The liquid contained in the container can be effectively mixed by rotating the electrode wires of the radio frequency electrode, bent to give them an arched profile, and a uniform radio frequency electric field can be created.
Проволочный вывод может быть намотан спирально, и вращательное приводное средство может вращать проволочный вывод для вращения радиочастотного электрода.The wire terminal may be wound spirally, and the rotational drive means may rotate the wire terminal to rotate the radio frequency electrode.
Когда спирально намотанный проволочный вывод вращается в одном направлении, спирально намотанный проволочный вывод способен вращаться в противоположном направлении под действием его собственной упругости для восстановления его естественного профиля, когда вращательное приводное средство прекращает вращение спирально намотанного проволочного вывода.When the spirally wound wire terminal rotates in one direction, the spirally wound wire terminal is able to rotate in the opposite direction under its own elasticity to restore its natural profile when the rotational drive means stops the rotation of the spirally wound wire terminal.
Вращательное приводное средство может управлять поворотной передней втулкой, поворотной задней втулкой, проволочным выводом и поворотной основной втулкой для попеременного вращения в противоположных направлениях и может менять направление вращения поворотной передней втулки, поворотной задней втулки, проволочного вывода и поворотной основной втулки после их вращения на заданное количество оборотов в каждом из противоположных направлений. Таким образом, радиочастотный электрод может просто вращаться попеременно в противоположных направлениях для перемешивания радиочастотным электродом жидкости, содержащейся в баллоне.The rotary drive means can control the rotatable front hub, the rotatable rear hub, the wire terminal and the rotary main hub for alternately rotating in opposite directions and can change the direction of rotation of the rotary front hub, the rotatable rear hub, the wire lead and the rotary main hub after their rotation by a predetermined number revolutions in each of the opposite directions. Thus, the radio frequency electrode can simply rotate alternately in opposite directions to mix the liquid contained in the container by the radio frequency electrode.
Перемешивающее средство может включать в себя соединительную трубку, присоединенную к наружному стержню, сообщающуюся с баллоном посредством канала, ограниченного наружным стержнем и внутренним стержнем; и средство, генерирующее вибрацию, для подачи вибраций на жидкость, заполняющую соединительную трубку и канал.The mixing means may include a connecting tube attached to the outer rod, communicating with the cylinder through a channel bounded by the outer rod and inner rod; and vibration generating means for supplying vibrations to the liquid filling the connecting tube and the channel.
Средство, генерирующее вибрацию, подает вибрации на жидкость, заполняющую соединительную трубку и канал, вибрации распространяются на жидкость, содержащуюся в баллоне, и перемешивают жидкость, содержащуюся в баллоне, для того, чтобы сделать равномерным распределение температуры в жидкости, содержащейся в баллоне.The vibration generating means vibrates the liquid filling the connecting tube and the channel, the vibrations propagate to the liquid contained in the cylinder, and the liquid contained in the cylinder is mixed in order to uniformize the temperature distribution in the liquid contained in the cylinder.
Средство, генерирующее вибрацию, может подавать вибрации на жидкость, заполняющую соединительную трубку и канал, таким образом, что в жидкости, содержащейся в баллоне, образуются вихревые потоки.The vibration generating means can apply vibrations to the liquid filling the connecting tube and the channel, so that vortex flows form in the liquid contained in the cylinder.
Вихревые потоки, образующиеся в жидкости, содержащейся в баллоне, обеспечивают возможность эффективного обеспечения равномерности распределения температуры в жидкости, содержащейся в баллоне.The vortex flows generated in the liquid contained in the cylinder provide the ability to effectively ensure uniform temperature distribution in the liquid contained in the cylinder.
Средство для обеспечения равномерного распределения температуры в жидкости представляет собой циркуляционное средство для циркуляции жидкости в баллоне таким образом, что распределение температуры в жидкости, содержащейся в баллоне, становится равномерным.The means for ensuring an even temperature distribution in the liquid is a circulation means for circulating the liquid in the cylinder so that the temperature distribution in the liquid contained in the cylinder becomes uniform.
Распределение температуры в жидкости, содержащейся в баллоне, можно сделать равномерным циркуляцией жидкости с фиксированной температурой посредством циркуляционного средства.The temperature distribution in the liquid contained in the cylinder can be made by uniformly circulating the liquid at a fixed temperature by means of a circulation means.
Часть внутреннего стержня, проходящего в баллоне, может быть снабжена множеством маленьких сопел, и циркуляционное средство может включать в себя средство для подачи жидкости, способное подавать жидкость во внутренний стержень для выталкивания струй жидкости через маленькие сопла и способное всасывать жидкость, выталкиваемую струями в баллон, через канал, ограниченный наружным и внутренним стержнем.A portion of the inner rod extending in the cylinder may be provided with a plurality of small nozzles, and the circulation means may include means for supplying liquid, capable of supplying liquid to the inner rod for ejecting jets of liquid through the small nozzles, and capable of sucking the liquid ejected by the jets into the cylinder, through a channel bounded by an outer and inner shaft.
Средство для подачи жидкости способно выталкивать жидкость струями через маленькие сопла внутреннего стержня и собирать жидкость через канал, ограниченный наружным и внутренним стержнем.The fluid supply means is capable of expelling fluid in jets through small nozzles of the inner rod and collecting liquid through a channel bounded by the outer and inner rod.
Радиочастотный электрод может быть спирально намотан вокруг части внутреннего стержня, проходящего в баллоне. Таким образом, радиочастотный электрод может быть легко размещен в баллоне для высокоэффективного радиочастотного нагрева.The radio frequency electrode may be spirally wound around a portion of the inner rod extending in the container. Thus, the radio frequency electrode can be easily placed in the cylinder for high-efficiency radio frequency heating.
Баллон может быть изготовлен из антитромбогенной, устойчивой к температуре и эластичной смолы. Баллон удовлетворительно соответствует всем характеристикам, требуемым от баллона.The balloon may be made of antithrombogenic, temperature-resistant and elastic resin. The cylinder satisfactorily meets all the characteristics required of the cylinder.
Заданное положение может представлять собой положение на теле пациента, а противоэлектрод прикрепляется к телу пациента.The predetermined position may be a position on the patient’s body, and the counter electrode is attached to the patient’s body.
Заданное положение может представлять собой положение в стенке баллона или внутри баллона.The predetermined position may be a position in the wall of the container or inside the container.
Заданное положение может представлять собой положение по соседству с баллоном.The predetermined position may be a position adjacent to the cylinder.
Указанные выше и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из следующего описания со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:The above and other objectives, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг.1 представляет собой схематический вид в перспективе передней части радиочастотного термического баллонного катетера в первом варианте реализации в соответствии с настоящим изобретением;figure 1 is a schematic perspective view of the front of the radiofrequency thermal balloon catheter in the first embodiment in accordance with the present invention;
фиг.2 представляет собой схематический вид в перспективе задней части радиочастотного термического баллонного катетера, являющейся продолжением его передней части, показанной на фиг.1;figure 2 is a schematic perspective view of the rear of the radiofrequency thermal balloon catheter, which is a continuation of its front part, shown in figure 1;
фиг.3 представляет собой схематический вид, помогающий при объяснении работы радиочастотного термического баллонного катетера, применяемого для электрической изоляции легочной вены целью лечения мерцательной аритмии;figure 3 is a schematic view that helps in explaining the operation of the radiofrequency thermal balloon catheter used for electrical isolation of the pulmonary vein in order to treat atrial fibrillation;
фиг.4(а) и 4(b) представляют собой схематические виды баллонного катетера соответственно в состоянии, когда баллон сдут для введения в легочную вену, и в состоянии, когда баллон надут для контакта с участком поражения-мишени;4 (a) and 4 (b) are schematic views of a balloon catheter, respectively, in a state where the balloon is blown for insertion into the pulmonary vein, and in a state where the balloon is inflated for contact with the target lesion site;
фиг.5 представляет собой схематический вид в перспективе радиочастотного термического баллонного катетера во втором варианте реализации в соответствии с настоящим изобретением;5 is a schematic perspective view of a radio frequency thermal balloon catheter in a second embodiment in accordance with the present invention;
фиг.6(а) и 6(b) представляют собой схематические виды радиочастотного термического баллонного катетера соответственно в состоянии, когда баллон сдут для введения в бедренную артерию, и в состоянии, когда баллон надут для контакта с ближайшим окружением ткани-мишени;6 (a) and 6 (b) are schematic views of a radiofrequency thermal balloon catheter, respectively, in a state where the balloon is deflated for insertion into the femoral artery, and in a state where the balloon is inflated for contact with the immediate environment of the target tissue;
фиг.7 представляет собой схематический вид, помогающий при объяснении использования термического баллонного катетера для лечения артериального склероза; и7 is a schematic view that helps in explaining the use of a thermal balloon catheter for the treatment of arterial sclerosis; and
фиг.8 представляет собой часть вида радиочастотного термического баллонного катетера в третьем варианте реализации в соответствии с настоящим изобретением.Fig is a part of a view of an RF thermal balloon catheter in a third embodiment in accordance with the present invention.
Радиочастотный термический баллонный катетер в первом варианте реализации в соответствии с настоящим изобретением будет описан со ссылкой на фиг.1-4. Как показано на фиг.1 и 2, радиочастотный термический баллонный катетер 1 включает в себя катетер 4, состоящий из наружного стержня 2 и внутреннего стержня 3, проходящего в наружном стержне 2 так, чтобы иметь возможность скольжения относительно наружного стержня 2, надуваемый баллон 6, способный надуваться так, чтобы вступить в контакт с участком поражения-мишени, проходящим между соответствующими концевыми частями наружного стержня 2 и внутреннего стержня 3, радиочастотный электрод 8, расположенный в баллоне 6, проволочный вывод 10, электрически соединенный с радиочастотным электродом 8, термопару 12, помещенную в баллон 6 и способную регистрировать температуру в баллоне 6, и перемешивающее устройство 14, т.е. средство, обеспечивающее равномерное распределение температуры, для осуществления равномерного распределения температуры в жидкости, содержащейся в баллоне 6. Направляющая проволока 16 проходит через внутренний стержень 3 по существу коаксиально с катетером 4. Направляющая проволока 16 направляет катетер 4.An RF thermal balloon catheter in a first embodiment in accordance with the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the radiofrequency
Поворотная передняя втулка 20 надета на переднюю концевую часгь внутреннего стержня 3, проходящего в баллоне 6, для вращения вокруг оси катетера 4. Поворотная задняя втулка 21 надета на переднюю концевую часть наружного стержня 2 для вращения вокруг оси катетера 4. Радиочастотный электрод 8 включает в себя множество электродных проводов 8а, проходящих параллельно друг другу между поворотной передней втулкой 20 и поворотной задней втулкой 21. Электродные провода 8а радиочастотного электрода 8 проходят по существу линейно, в то время как баллон 6 сдут. Когда баллон 6 заполнен посредством скольжения наружного стержня 2 относительно внутреннего стержня 3, электродные провода 8а изгибаются в дугообразную форму так, чтобы проходить вдоль внутренней поверхности баллона 6, как показано на фиг.1.The pivoting front sleeve 20 is worn on the front end portion of the
Поворотная основная втулка 23 надета на внутренний стержень 3 для вращения вокруг оси катетера 4 в положении около заднего конца наружного стержня 2. Поворотная основная втулка 23 имеет переднюю концевую часть, снабженную кольцом 24, заднюю концевую часть, снабженную контактным кольцом 25, и среднюю часть, снабженную зубчатым колесом 26. Щетка 29, поддерживаемая на пантографе, удерживается в контакте с контактным кольцом 25.The rotary
Наружная резьба 31 образована на задней концевой части наружного стержня 2. Гайка 32 находится в зацеплении с наружной резьбой 31. Уплотнительные кольца 27 надеты на поворотную основную втулку 23 для герметизации зазора между внутренней поверхностью наружного стержня 2 и наружной поверхностью поворотной основной втулки 23 таким образом, чтобы исключить утечку жидкости. Таким образом, зазор между поворотной основной втулкой 23 и наружным стержнем 2 и зазор между поворотной основной втулкой 23 и внутренним стержнем 3 герметизированы таким образом, чтобы исключить утечку жидкости. Внутренний стержень 3 проходит через поворотную переднюю втулку 20, поворотную заднюю втулку 21 и поворотную основную втулку 23. Наружная резьба 33 образована на задней концевой части поворотной основной втулки 23, и гайка 34 находится в зацеплении с наружной резьбой 33. Уплотнительное кольцо 28 удерживается между задним концом поворотной основной втулки 23 и гайкой 34. Уплотнительное кольцо 28 герметизирует зазор между наружной поверхностью внутреннего стержня 3 и внутренней поверхностью поворотной основной втулки 23 таким образом, чтобы исключить утечку жидкости.An
Проволочный вывод 10 намотан спирально. Проволочный вывод 10 имеет один конец, соединенный с поворотной задней втулкой 21, и другой конец, соединенный с контактным кольцом 25. Щетка 29, удерживаемая в контакте с контактным кольцом 25, электрически соединена с радиочастотным генератором 40. Радиочастотная энергия, генерируемая радиочастотным генератором 40, подается через проволочный вывод 10 на радиочастотный электрод 8. Радиочастотный генератор подает радиочастотный ток с частотой 13,56 МГц между радиочастотным электродом 8 и противоэлектродом 53 (фиг.3), прикрепленным к поверхности тела пациента. Например, радиочастотная энергия с выходной мощностью от 100 до 200 Вт подается на радиочастотный электрод 8, когда диаметр баллона 6 составляет около 2,5 см. Когда радиочастотный ток подается между радиочастотным электродом 8 и противоэлектродом 53, прикрепленным к поверхности тела пациента, ткани 18, контактирующие с баллоном 6, подвергаются каутеризации вследствие нагревания емкостного типа, сопровождающего радиочастотное диэлектрическое нагревание. Диэлектрическое нагревание генерируется вокруг электрода 8 внутри баллона 6 пропорционально различным диэлектрическим постоянным. Следовательно, ткани 18, контактирующие с баллоном 6, подвергаются каутеризации в соответствии с принципом радиочастотного нагревания, заключающимся в том, что в местах прикосновения диэлектрических элементов, соответственно имеющих различные диэлектрические постоянные, генерируется тепло.The
Понижающая передача 35, имеющая зубчатые колеса 36 и 37, и двигатель 38 расположены около зубчатого колеса 26. Вращение выходного вала двигателя 38 передается через зубчатые колеса 37 и 36 с пониженной скоростью на зубчатое колесо 26. Двигатель 38 может управляться таким образом, чтобы его выходной вал вращался с заданным числом оборотов в одном направлении, или может управляться таким образом, чтобы его выходной вал вращался попеременно на два полных оборота в направлении по часовой стрелке и на два полных оборота в направлении против часовой стрелки.A
Проволочный вывод 10 изготовлен из какого-либо жесткого материала. Когда двигатель 38 приводит в движение поворотную основную втулку 23, сцепленную с зубчатым колесом 26, Проволочный вывод 10, соединенный с кольцом 24, поворачивается, и, следовательно, поворачиваются поворотная задняя втулка 21, радиочастотный электрод 8 и поворотная передняя втулка 20.The
Когда двигатель 38 управляется таким образом, чтобы вращать проволочный вывод 10 на заданное число оборотов в одном направлении, проволочный вывод 10 поворачивается в направлении, противоположном направлению, в котором проволочный вывод 10 намотан спирально. Когда двигатель 38 останавливается после поворота проволочного вывода 10 на заданное число оборотов, проволочный вывод 10 автоматически поворачивается в противоположном направлении для восстановления своей первоначальной формы. Радиочастотный электрод 8 может быть повернут попеременно в противоположных направлениях попеременным запуском и остановкой двигателя 38. Когда двигатель 38 управляется таким образом, что его выходной вал вращается попеременно на два полных оборота в направлении по часовой стрелке и на два полных оборота в направлении против часовой стрелки, проволочный вывод 10 изготовлен из упругого материала прямого профиля для вращения радиочастотного электрода 8 попеременно в противоположных направлениях.When the
Перемешивающее устройство 14, т.е. средство, обеспечивающее равномерное распределение температуры, включает в себя поворотную переднюю втулку 20, поворотную заднюю втулку 21, поворотную основную втулку 23 и двигатель 38 для поворота радиочастотного электрода 8. Проволочный вывод 10 передает вращательное приводное движение двигателя 38 на радиочастотный электрод 8 и передает радиочастотную энергию, генерируемую радиочастотным генератором 40, на радиочастотный электрод 8. Перемешивающее устройство 14 действует для устранения локальных различий температуры, создаваемых в баллоне 6, и перемешивающее устройство 14 делает равномерным распределение температуры в жидкости внутри баллона 6.The mixing
Отводная трубка 51 соединена с задней концевой частью выходного вала 2. Отводная трубка 51 снабжена вентиляционной трубкой и трубкой подачи контрастной среды. Вентиляционная трубка отводной трубки 51 открывается для эвакуации содержимого баллона 6, а затем ее трубка подачи контрастной среды открывается для подачи жидкости, такой как физиологический солевой раствор, в баллон 6 для надувания баллона 6.The
Внутренний стержень 3 снабжен двумя просветами, т.е. первым и вторым просветами. Первый просвет используется в качестве пространства для проведения направляющей проволоки 16 и в качестве канала для жидкости. Второй просвет используется в качестве пространства для проведения проводников для передачи сигнала, обеспечиваемого термопарой 12, прикрепленной к средней части открытого отрезка внутреннего стержня 3.The
Температура жидкости, содержащейся в баллоне 6, измеряется термопарой 12, прикрепленной к внутреннему стержню 3. Проводники термопары 12 проходят через второй просвет внутреннего стержня 3 и соединяются с термометром 42. Термометр 42 показывает температуру жидкости, содержащейся в баллоне 6.The temperature of the liquid contained in the
Баллон 6 изготовлен из устойчивой к нагреванию, эластичной, антитромбогенной смолы. В надутом состоянии баллон 6 имеет форму, напоминающую луковицу, как показано на фиг.1.
Радиочастотный электрод 8 включает в себя множество электродных проводов 8а. Количество электродных проводов 8а находится в диапазоне от нескольких до нескольких десятков. Когда внутренний стержень 3 передвигается по оси относительно наружного стержня 2 для уменьшения интервала между поворотной передней втулкой 20 и поворотной задней втулкой 21, по существу линейные электродные провода 8а изгибаются, приобретая дугообразную форму так, что радиочастотный электрод 8 приобретает форму, в целом напоминающую корзину или луковицу. Если электродные провода 8а изготовлены из сплава с памятью формы, электродные провода 8а способны точно изменять свою форму от по существу линейного профиля до дугообразной формы. Передняя и задняя концевые части электродных проводов 8а покрыты смолой для предотвращения избыточного радиочастотного нагревания передней и задней концевых частей электродных проводов 8а.The
Радиочастотный генератор 40 подает на радиочастотный электрод 8 энергию с радиочастотой порядка мегагерц, например, 13,56 МГц. Таким образом, тепло генерируется емкостным радиочастотным нагреванием в части тела пациента между радиочастотным электродом 8 и противоэлектродом 53, прикрепленным к поверхности тела пациента, как показано на фиг.3.The
Радиочастотный электрод 8 соединен с контактным кольцом 25 поворотной основной втулки 23 спиральным проволочным выводом 10. Щетка 29, поддерживаемая на пантографе и соединенная с радиочастотным генератором 40, удерживается в контакте с контактным кольцом 25 для подачи радиочастотной энергии на радиочастотный электрод 8. Радиочастотный электрод 8 поворачивается для создания еще более однородного радиочастотного электрического поля вокруг радиочастотного электрода 8.The
Понижающая передача 35 снижает скорость ввода, т.е. скорость вращения выходного вала двигателя 38, для снижения скорости вывода. Вращательная сила двигателя 38 передается через понижающую передачу 35, зубчатое колесо 26 на поворотную основную втулку 23. Вращение поворотной основной втулки 23 передается на поворотную заднюю втулку 21 проволочным выводом 10 для вращения электродных проводов 8а в баллоне 6. Следовательно, жидкость, заполняющая надутый баллон 6, перемешивается электродными проводами 8а для предотвращения неравномерного распределения температуры вследствие конвенции и для обеспечения одного распределения температуры в жидкости, заполняющей баллон 6. Таким образом, температура жидкости в центральной области в баллоне 6, температура жидкости вблизи стенки баллона 6 и температура тканей 18, контактирующих с баллоном 6, может уравниваться. Поэтому температура жидкости в центральной области в баллоне 6, измеренная термопарой 12 и показываемая термометром 42, точно представляет температуру тканей 18, контактирующих с баллоном 6.
Температура жидкости измеряется термопарой 12, расположенной в средней части открытого отрезка внутреннего стержня 3, в то время как радиочастотная энергия подается на радиочастотный электрод 8, а выходной сигнал радиочастотного генератора 40 управляется по принципу регуляции обратной связи таким образом, что жидкость, заполняющая баллон 6, нагревается при оптимальной температуре. Следовательно, ткани 18, контактирующие с баллоном 6, могут нагреваться при оптимальной температуре.The temperature of the liquid is measured by a
Поворотный подобный корзинке радиочастотный электрод 8 создает более однородное радиочастотное электрическое поле и перемешивает жидкость, заполняющую баллон 6. Таким образом обеспечивается однородность распределения температуры в жидкости, и ткани 18, контактирующие с баллоном 6, могут нагреваться точно при желаемой температуре.A rotatable basket-like radio-
Теперь будет описана работа радиочастотного термического баллонного катетера 1 при его применении для электрической изоляции легочной вены для лечения мерцательной аритмии.Now will be described the operation of the radiofrequency
Фиг.3 представляет собой вид, помогающий при объяснении работы для каутеризации тканей 18 предсердия 19 вокруг устья 17а легочной вены 17. Цикл подачи физиологического солевого раствора через отводную трубку 51 наружного стержня 2 в баллон 6 и отсоса физиологического солевого раствора из баллона 6 повторяют несколько раз для освобождения баллона 6 от воздуха. Как показано на фиг.4(а), баллон 6 сдут, и внутренний стержень 3 полностью выступает из наружного стержня 2, так что расстояние между поворотной передней втулкой 20 и поворотной задней втулкой 21 предельно увеличивается, и электродные провода 8а радиочастотного электрода 8 проходят по существу линейно перед введением радиочастотного термического баллонного катетера 1 в легочную вену 17. В этом состоянии диаметр баллона 6 уменьшается до его минимума. Затем баллон 6 вводят в легочную вену 17. Радиочастотным термическим баллонным катетером 1 манипулируют для размещения баллона 6 около тканей-мишеней 18. Затем, как показано на фиг.4(b), внутренний стержень 3 отводят назад, подавая контрастную среду и физиологический солевой раствор через отводную трубку 51 в баллон 6 для надувания баллона 6. Поскольку поворотная передняя втулка 20 передвигается в направлении поворотной задней втулки 21, электродные провода 8а изгибаются в дугообразную форму. Таким образом, радиочастотный электрод 8 расширяется, приобретая форму корзинки в баллоне 6. Приводят точную манипуляцию радиочастотным термическим баллонным катетером 1 для осуществления контакта баллона 6 с тканями-мишенями 18.Figure 3 is a view that helps in explaining the work for cauterizing the tissues of the
Затем запускают двигатель 38 для привода в действие поворотной основной втулки 23 для вращения посредством понижающей передачи 35. Вращательное движение поворотной основной втулки 23 передается на поворотную заднюю втулку 21 спиральным проволочным выводом 10, проходящим через катетер 4. Следовательно, расширенный радиочастотный электрод 8, приобретший форму корзинки в баллоне 6, поворачивается для перемешивания жидкости, заполняющей баллон 6.Then, the
В последующем радиочастотный генератор 40 подает радиочастотный ток частотой, например, 13,56 МГц между противоэлектродом 53, прикрепленным к спине пациента, и контактным кольцом 25, соединенным с расширенным до формы корзинки радиочастотным электродом 8 радиочастотного термического баллонного катетера 1. Радиочастотный ток течет через щетку 29, контактирующую с контактным кольцом 25. Следовательно, баллон 6 и ткани 18, контактирующие с баллоном 6, нагреваются нагреванием радиочастотного емкостного типа, сопровождающим радиочастотное диэлектрическое нагревание. Хотя температура верхней области в баллоне 6 выше, чем температура нижней области в баллоне 6 вследствие конвенции, если жидкость, содержащаяся в баллоне 6, не перемешивается, распределение температуры в жидкости, содержащейся в баллоне 6, является однородным ввиду того, что жидкость перемешивается вращением радиочастотного электрода 8, расширенного до формы корзинки. Ткани 18 нагреваются неравномерно, если радиочастотный электрод 8 неправильно совмещен с баллоном 6 и фиксированно удерживается в баллоне 6. Поскольку радиочастотный электрод 8 поворачивается, вокруг радиочастотного электрода 8 создается однородное радиочастотное электрическое поле, и баллон 6 и ткани 18 равномерно нагреваются радиочастотным нагреванием.Subsequently, the
Части баллона 6 около поворотных втулок 20 и 21, вокруг которых собраны электродные провода 8а, имеют тенденцию перегреваться. Такого перегрева можно избежать изготовлением поворотных втулок 20 и 21 из материала, имеющего маленькую диэлектрическую постоянную, такого как смола или керамический материал, покрытием частей электродных проводов 8а смолой и/или циркуляцией охлаждающей воды через внутренний стержень 3.Parts of the
Таким образом, легочную вену 17 можно электрически изолировать при каутеризации тканей 18 кольцевой части предсердия 19 вокруг легочной вены 17 для безопасного лечения пациента с мерцательной аритмией.Thus, the
Ниже будет описан радиочастотный термический баллонный катетер 1 в соответствии со вторым вариантом реализации согласно настоящему изобретению. Радиочастотный термический баллонный катетер 1 включает в себя циркуляционное устройство 60 для циркуляции жидкости, содержащейся в баллоне 6, для обеспечения однородности распределения температуры в жидкости. Часть внутреннего стержня 3, проходящая в баллоне 6, снабжена множеством маленьких сопел 64. Циркуляционное устройство 60 включает в себя регулятор 66 температуры для поддержания температуры жидкости, которую предстоит подать во внутренний стержень 3, например, на уровне 37°С, и устройство 62 для подачи жидкости, способное подавать жидкость заданной температуры, регулируемой регулятором 66 температуры, во внутренний стержень 3, и отсасывать жидкость, выталкиваемую струями через мелкие сопла 64 в баллон 6, через кольцевидное пространство между внутренним стержнем 3 и наружным стержнем 2. Баллон 6 в надутом состоянии имеет эллипсоидную форму. Радиочастотный электрод 8 спирально намотан вокруг части внутреннего стержня 3, проходящего в баллоне 6. Радиочастотный электрод 8 соединен с радиочастотным генератором 40 проволочным выводом 10. Температура жидкости, содержащейся в баллоне 6, измеряется термопарой 12 и контролируется способом, аналогичным способу, упомянутому в описании первого варианта реализации, а радиочастотная энергия, которую предстоит подавать в радиочастотный электрод 8, регулируется в соответствии с измеренной температурой.Below will be described a radio frequency
Как показано на фиг.5, циркулирующая жидкость 70, регулируемая регулятором 66 температуры, например, на уровне 37°С, нагревается при 44°С, в то время как она течет через часть внутреннего стержня 3, проходящую в баллоне 6, и струями выталкивается через маленькие сопла 64 в баллон 6. Температура циркулирующей жидкости 70, выталкиваемой струями в баллон 6, падает до 43,5°С и далее падает до 43°С, когда циркулирующая жидкость 70 достигает переднего конца наружного стержня 2. Таким образом, циркуляция циркулирующей жидкости 70 осуществляется циркуляционным устройством 60 для поддержания температуры жидкости, содержащейся в баллоне 6, однородно на уровне около 43,5°С.As shown in FIG. 5, the circulating
Радиочастотный термический баллонный катетер 1, показанный на фиг.5, будет описан применительно к медицинскому лечению части, пораженной атеросклеротическим процессом, как показано на фиг.7.The radiofrequency
Баллон 6 радиочастотного термического баллонного катетера 1 сдувают и радиочастотный термический баллонный катетер 1 вводят через бедренную артерию в пораженную часть 68 сонной артерии, как показано на фиг.6(а). Затем контрастную среду и физиологический солевой раствор подают через отводную трубу 51, прикрепленную к наружному стержню 2, в баллон 6. Затем баллон 6 надувают для расширения сужения в пораженной части 68, как показано на фиг.6(b). В этом состоянии начинают подачу радиочастотного напряжения 13,56 МГц через радиочастотный электрод 8 и противоэлектрод 53, прикрепленный к спине пациента.The
Циркуляционное устройство 60 подает под давлением циркулирующую жидкость 70, имеющую температуру, например, 37°С, в просвет внутреннего стержня 3. Циркулирующая жидкость 70, нагретая радиочастотным нагреванием, струями выталкивается через маленькие сопла 64 в баллон 6. Циркулирующая жидкость 70 течет через баллон 6, создавая равномерное распределение температуры в баллоне 6, и выбрасывается через просвет наружного стержня 2. Когда температура в баллоне 6 поддерживается на уровне 43,5°С в течение 20 мин или дольше, воспалительные клетки или пролиферативные гладкомышечные клетки в части 68 сонной артерии с атеросклеротическим поражением подвергаются апоптозу, и происходит стабилизация части 68 сонной артерии с атеросклеротическим поражением. Затем баллон 6 сдувают и радиочастотный термический баллонный катетер 1 извлекают из бедренной артерии.The
Радиочастотный термический баллонный катетер 1 способен равномерно нагревать ткани пораженной части 68 при оптимальной температуре. Таким образом, часть 68 сонной артерии с атеросклеротическим поражением можно стабилизировать посредством апоптоза воспалительных клеток или пролиферативных гладкомышечных клеток и макрофагов, т.е. лабильных факторов, нагреванием части 68 сонной артерии с атеросклеротическим поражением при 43,5°С в течение 20 мин или дольше без воздействия на нормальные ткани, такие как эндотелий.The radiofrequency
Радиочастотный термический баллонный катетер 1 может применяться для гипертермии по поводу рака. Доказано, что рост раковых клеток можно остановить, или они могут быть уничтожены нагреванием при 43,5°С в течение 20 мин или дольше.The radiofrequency
Обращаясь к фиг.8, на которой показан радиочастотный термический баллонный катетер 1 согласно третьему варианту реализации в соответствии с настоящим изобретением, можно видеть, что радиочастотный термический баллонный катетер 1 включает в себя баллон 6 и перемешивающее устройство 80 для перемешивания жидкости, содержащейся в баллоне 6, для обеспечения равномерного распределения температуры в жидкости.Referring to Fig. 8, which shows an RF
Перемешивающее устройство 80 включает в себя соединительную трубку 82, присоединенную к наружному стержню 2 с тем, чтобы скрываться в кольцевидный канал 83, ограниченный наружным стержнем 2 и внутренним стержнем 3, проходящим через наружный стержень 2, и вибрационный генератор 81, такой как генерирующий вибрацию диафрагмальный насос, для подачи вибраций на жидкость, заполняющую кольцевидный канал 83. Соединительная трубка 82 сообщается с баллоном 6 посредством кольцевидного канала 83.The mixing
Вибрации 86 с частотой, например, 1 Гц, генерируемые вибрационным генератором 81, распространяются через жидкость, заполняющую соединительную трубку 82 и кольцевидный канал 83. Вследствие этого в жидкости, содержащейся в баллоне 6, создаются вихревые потоки 85, благодаря взаимодействию между колеблющейся жидкостью и силой тяжести. Вихревые потоки перемешивают жидкость, расходясь в неопределенных направлениях так, что распределение температуры в жидкости, содержащейся в баллоне 6, становится равномерным. Таким образом, можно равномерно нагреть атеросклеротическую бляшку, образовавшуюся в тканях 68, при оптимальной температуре.
Радиочастотный электрод 8, спирально намотанный вокруг внутреннего стержня 3, аналогично радиочастотному электроду 8, показанному на фиг.5, используется для радиочастотного нагревания.A
Удовлетворительные вихревые потоки могут создаваться в жидкости, содержащейся в баллоне 6, вибрациями 86, генерируемыми вибрационным генератором 81, когда баллон 6 изготовлен из соответствующего эластичного материала.Satisfactory vortex flows can be created in the fluid contained in the
Как очевидно из предшествующего описания, радиочастотный термический баллонный катетер согласно настоящему изобретению способен равномерно нагревать ткани, контактирующие с баллоном, при оптимальной температуре радиочастотным нагреванием и безопасно образовывать проникающий трехмерный некротический слой, не вызывая изъязвления вследствие образования тромба или обугливания тканей. Поэтому можно достичь безопасного и надежного лечения аритмий, таких как мерцательная аритмия, запускаемая экстрасистолой из легочной вены и ее устья посредством изоляции легочных вен.As is apparent from the foregoing description, the radiofrequency thermal balloon catheter according to the present invention is capable of uniformly heating tissue in contact with the balloon at optimal temperature by radiofrequency heating and safely form a penetrating three-dimensional necrotic layer without causing ulceration due to the formation of a blood clot or carbonization of tissues. Therefore, safe and reliable treatment of arrhythmias, such as atrial fibrillation, triggered by an extrasystole from the pulmonary vein and its mouth by isolating the pulmonary veins, can be achieved.
Поскольку ткани можно равномерно нагреть при оптимальной температуре, можно стабилизировать пораженную атеросклерозом часть сосуда нагреванием этой пораженной атеросклерозом части при заданной температуре с тем, чтобы вызвать апоптоз воспалительных клеток или пролиферативных гладкомышечных клеток, которые представляют собой факторы нестабильности, не воздействуя на нормальные ткани, такие как эндотелий.Since the tissues can be heated evenly at the optimum temperature, it is possible to stabilize the part of the vessel affected by atherosclerosis by heating this part affected by atherosclerosis at a given temperature in order to induce apoptosis of inflammatory cells or proliferative smooth muscle cells, which are instability factors, without affecting normal tissues, such as endothelium.
Хотя изобретение было описано в его предпочтительном варианте реализации с определенной степенью конкретности, очевидно, что в него могут быть внесены множество изменений и модификаций.Although the invention has been described in its preferred embodiment with a certain degree of specificity, it is obvious that many changes and modifications can be made to it.
Например, в предпочтительном варианте его реализации описано, что противоэлектрод 53 прикреплен к поверхности тела пациента. Однако положение, в котором расположен электрод 53, не ограничивается поверхностью тела пациента. Противоэлектрод 53 может быть размещен в положении на стенке баллона или внутри баллона, или противоэлектрод 53 может быть расположен в положении по соседству с баллоном.For example, in a preferred embodiment, it is described that the
Поэтому следует понимать, что настоящее изобретение может осуществляться иначе, чем здесь конкретно описано, без отхода от его объема и сущности.Therefore, it should be understood that the present invention can be carried out differently than is specifically described here, without departing from its scope and essence.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108529/14A RU2244523C2 (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Radiofrequency thermic balloon catheter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108529/14A RU2244523C2 (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Radiofrequency thermic balloon catheter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003108529A RU2003108529A (en) | 2004-09-27 |
| RU2244523C2 true RU2244523C2 (en) | 2005-01-20 |
Family
ID=34978276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003108529/14A RU2244523C2 (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Radiofrequency thermic balloon catheter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2244523C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109998699A (en) * | 2019-04-18 | 2019-07-12 | 吉林市萌鑫科技有限责任公司 | A kind of hand-held therapeutic instrument |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5444840B2 (en) * | 2009-05-21 | 2014-03-19 | 東レ株式会社 | Ablation catheter with balloon and ablation catheter system with balloon |
-
2003
- 2003-03-27 RU RU2003108529/14A patent/RU2244523C2/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109998699A (en) * | 2019-04-18 | 2019-07-12 | 吉林市萌鑫科技有限责任公司 | A kind of hand-held therapeutic instrument |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6952615B2 (en) | Radiofrequency thermal balloon catheter | |
| US7112198B2 (en) | Radio-frequency heating balloon catheter | |
| AU2004305345B2 (en) | High-frequency heating balloon catheter | |
| US6280441B1 (en) | Apparatus and method for RF lesioning | |
| US6319251B1 (en) | Medical device and methods for treating intravascular restenosis | |
| US6036689A (en) | Ablation device for treating atherosclerotic tissues | |
| US5653692A (en) | Method and system for direct heating of fluid solution in a hollow body organ | |
| JP3009735B2 (en) | Multi-electrode ablation device | |
| JP4890674B2 (en) | Sheath used for ultrasonic elements | |
| US6102908A (en) | Rotatable apparatus having ablation capabilities | |
| CA2849123C (en) | Energy delivery device and methods of use | |
| US20030236455A1 (en) | Probe assembly for mapping and ablating pulmonary vein tissue and method of using same | |
| RU2487685C1 (en) | Method of mixing and ablative catheter system with balloon | |
| CN1264482C (en) | RF hot air bag guide tube | |
| RU2244523C2 (en) | Radiofrequency thermic balloon catheter | |
| JP2574119B2 (en) | Balloon catheter | |
| AU2003200619B2 (en) | Radiofrequency thermal balloon catheter | |
| JP2020531197A (en) | Vibration catheter for radio frequency (RF) ablation | |
| KR100488673B1 (en) | Radiofrequency thermal balloon catheter | |
| TW584552B (en) | Radiofrequency thermal balloon catheter | |
| BR0300738B1 (en) | RADIO FREQUENCY BALLOON CATHETER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20170427 |